Nghiên cứu và tối ưu hóa công nghệ sản xuất lpg bằng phần mềm hysys

DƯƠNG THỊ THÚY HOA BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - DƯƠNG THỊ THÚY HOA CƠNG NGHỆ HỮU CƠ – HĨA DẦU NGHIÊN CỨU VÀ TỐI ƯU HĨA CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT LPG BẰNG PHẦN MỀM HYSYS LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HỮU CƠ- HĨA DẦU KHỐ 2008 Hà Nội – 2010 MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Danh mục kí hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị MỞ ĐẦU Chương 1:TỔNG QUAN VỀ SỬ DỤNG LPG 1.1.TÌNH HÌNH SỬ DỤNG VÀ SẢN XUẤT LPG HIỆN NAY 1.1.1.Tình hình sản xuất LPG nước 1.1.2.Tình hình sử dụng LPG giới 1.2 ĐẶC TÍNH CỦA NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 1.2.1.Nguyên liệu 1.2.2.Sản phẩm LPG 1.2.3.Đặc tính hóa lí LPG 1.2.4.Chỉ tiêu chất lượng LPG thương phẩm Chương 2:CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT LPG 2.1.PHƯƠNG PHÁP NGƯNG TỤ NHIỆT ĐỘ THẤP 2.2.PHƯƠNG PHÁP HẤP THỤ NHIỆT ĐỘ THẤP 2.3.PHƯƠNG PHÁP HẤP PHỤ 10 2.3.PHƯƠNG PHÁP THU HỒI TỪ NHÀ MÁY SẢN XUẤT LNG 10 2.4.PHƯƠNG PHÁP CHƯNG NHIỆT ĐỘ THẤP 10 Chương 3:TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM HYSYS 18 Chương 4:TỔNG QUAN VỀ MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂN 21 4.1 ĐIỀU KHIỂN ĐÓNG-MỞ 21 4.2 ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH 22 4.3 MỘT SỐ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN DÙNG TRONG CÔNG NGHIỆP 23 4.3.1 Điều khiển hồi tiếp 23 4.3.2 Điều khiển nối tiếp cascade control 23 4.3.3 Điều khiển sớm feed forward control 24 4.4 ĐẶC TÍNH CỦA TÍNH HIỆU ĐIỀU KHIỂN 25 4.4.1 Quy luật tỷ lệ P 25 4.4.2 Quy luật vi phân I 26 4.4.3 Quy luật tỉ lệ vi phân PI 26 4.4.4 Quy luật tỉ lệ vi tích phân PID 26 4.5 LỰA CHỌN THÔNG SỐ ĐIỀU KHIỂN 27 4.6 MƠ HÌNH ĐIỀU KHIỂN THÁP CHƯNG 28 4.6.1 Đặc tính tĩnh học tháp chưng 30 4.6.2 Mơt số mơ hình điều khiển tháp chưng thường gặp 32 Chương 5: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39 5.1 MÔ PHỎNG TĨNH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 39 5.1.1 Thành phần nguyên liệu đầu vào 39 5.1.2 Các thông số công nghệ 41 5.1.3 Cân vật chất cân lượng dây chuyền công nghệ 45 5.1.4 Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng LPG 56 5.2 MÔ PHỎNG ĐỘNG 68 5.2.1 Xây dựng hệ thống điều khiển cho tháp C-02 68 5.2.2 Xây dựng hệ thống điều khiển cho tháp C-03 80 5.2.3 Giả lập cố phương án xử lí 86 Chương 6: AN TOÀN 102 6.1 CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY RA CHÁY, NỔ 102 6.1.1 Nguyên nhân kỹ thuật 102 6.1.2 Nguyên nhân tổ chức 102 6.2 NHỮNG YÊU CẦU VỀ PHÒNG CHỐNG CHÁY, NỔ 102 6.2.1 Phòng chống cháy 102 6.2.2 Ngăn ngừa khả xuất nguồn gây cháy 103 6.2.3 Ngăn ngừa khả xuất nguồn cháy 104 6.3 NHŨNG BIỆN PHÁP TỔ CHỨC ĐỂ PHÒNG CHỐNG CHÁY, NỔ 104 6.4 CÁC PHƯƠNG TIỆN PCCC 105 6.5 NGUYÊN TẮC CỨU CHỮAVÀ KỸ THUẬT CHỮA CHÁY GAS 105 6.5.1 Nguyên tắc cứu chữa 105 6.5.2 Kỹ thuật chữa cháy gas 106 6.6 YÊU CẦU VÀ AN TỒN GIAO THƠNG TRONG NHÀ MÁY 107 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO 111 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN - ASTM: American Society for Testing and Materials (Hiệp hội vật liệu thử nghiệm Hoa Kỳ) - APC: Advanced Process Control (Bộ điều khiển cao cấp) - DCS: Distributed Control System (Hệ thống điều khiển kiểu phân tán) - FC: Flow Control (Điều khiển lưu lượng) - GPP: Gas Processing Plant: Phân xưởng chế biến khí - LC: Level Control (Điều khiển mức) - LNG: Liquefied Natural Gas (Khí tự nhiên hóa lỏng) - LPG: Liquefied Petroleum Gas (Khí dầu mỏ hóa lỏng) - PCCC: Phịng cháy chữa cháy - PI: Proportional- Integral (Quy luật tỉ lệ vi phân) - PID: Proportional-Integral-Derivative (Quy luật tỉ lệ vi tích phân) - PV: Process Variable (Biến trình) - SC: Slug Catcher (Thiết bị tách lỏng) - SP: Set Point (Giá trị đặt) - TC: Temperature Control (Điều khiển nhiệt độ) - TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN VĂN STT DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Nhu cầu tiêu thụ LPG Việt Nam giai đoạn 1991-2008 Bảng 1.2: Chỉ tiêu chất lượng LPG thương phẩm theo tiêu chuẩn Việt Nam Trang Bảng 4.1: Các thông số phù hợp cho điều khiển 28 Bảng 5.1: Thành phần cấu tử nguồn nguyên liệu 40 Bảng 5.2: Thơng số dịng ngun liệu vào 41 Bảng 5.3: Các thơng số công nghệ 41 Bảng 5.4: Cân vật chất tháp tách Slugcater 45 Bảng 5.5: Cân vật chất tháp tách V-03 46 Bảng 5.6: Cân vật chất tháp C-05 47 10 Bảng 5.7: Cân vật chất tháp chưng C-01 48 11 Bảng 5.8: Cân vật chất tháp chưng C-02 49 12 Bảng 5.9: Cân vật chất tháp chưng C-03 51 13 Bảng 5.10: Tổng kết cân vật chất tồn dây chuyền cơng nghệ 52 14 Bảng 5.11: Cân nhiệt lượng máy nén 53 15 Bảng 5.12: Cân nhiệt lượng tháp chưng 54 16 Bảng 5.13: Cân lượng tồn dây chuyền cơng nghệ 55 17 18 Bảng 5.14: Thành phần sản phẩm với lưu lượng Condensat Nam Côn Sơn khác Bảng 5.15: Ảnh hưởng nhiệt độ đáy tháp C-01 đến chất lượng LPG 56 58 19 Bảng 5.16: Ảnh hưởng tỉ lệ tuần hoàn etan đến chất lượng LPG 60 20 Bảng 5.17:Chất lượng LPG với giá trị số hồi lưu khác 61 21 Bảng 5.18: Ảnh hưởng nhiệt độ đáy tháp C-02 đến chất lượng LPG 62 22 23 Bảng 5.19: Ảnh hưởng tỉ lệ chia dòng To Tee-03 đến hiệu suất thu hồi nhiệt lạnh Bảng 5.20: Chất lượng phẩm chế độ tối ưu pha trộn khí Bạch Hổ với Condensat Nam Côn Sơn 65 66 Bảng 5.21: Chất lượng phẩm chế độ tối ưu dùng khí 24 25 26 27 28 29 30 Bạch Hổ Bảng 5.22: Các thông sô điều khiển tháp C-02 ban đầu Bảng 5.23: Các thông số điều khiển tháp C-02 chế độ ổn định Bảng 5.24: Các thông số điều khiển tháp C-03 Bảng 5.25: Các thông số điều khiển tháp C-03 chế độ ổn định Bảng 5.26: Các cố thường xảy tháp chưng Bảng 6.1: Giới hạn cháy nổ số hydrocacbon với khơng khí oxy 67 69 79 82 86 87 103 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG LUẬN VĂN STT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 2.1 Sơ đồ cơng nghệ sản xuất LPG nhà máy San-Antonio (Mỹ) 11 Hình 2.2: Sơ đồ cơng nghệ nhà máy chế biến khí NhiznevartovskNga Hình 2.3: Sơ đồ cơng nghệ sản xuất LPG theo công nghệ GPP nhà máy Dinh Cố 12 13 Hình 4.1: Các kiểu điều khiển áp suất khu vực đỉnh tháp 32 Hình 4.2: Các kiểu điều khiển áp suất khu vực đỉnh tháp (tt) 34 Hình 4.3: Mơ hình điều khiển mức chất lỏng thiết bị ngưng tụ 35 Hình 4.4: Các kiểu điều khiển nhiệt độ đáy tháp chưng 36 Hình 4.5: Các kiểu điều chỉnh nhiệt độ đáy tháp chưng (tt) 38 Hình 5.1: Mơ hình điều khiển cho tháp C-02 69 10 Hình 5.2: Mơ hình điều khiển tháp C-02 chế độ ổn định 79 11 Hình 5.3: Sơ đồ cơng nghệ khu vực tháp C-02, C-03 81 12 Hình 5.4: Mơ hình điều khiển tháp C-03 81 DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ TRONG LUẬN VĂN DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ STT Đồ thị 5.1 Ảnh hưởng lưu lượng Condensat Nam Côn Sơn pha vào đến % cấu tử C , C Đồ thị 5.2: Ảnh hưởng nhiệt độ đáy tháp C-01 đến hàm lượng C LPG Đồ thị 5.3: Sự phụ thuộc hàm lượng LPG vào nhiệt độ đáy tháp C-02 Đồ thị 5.4: Ảnh hưởng hàm lượng C5+ vào nhiệt độ đun sôi đáy tháp R=3.75 Đồ thị 5.5: Ảnh hưởng hàm lượng C , C vào nhiệt độ nguyên liệu khí Bạch Hổ Đồ thị 5.6: Ảnh hưởng tỉ lệ chia dòng Tee-03 đến hiệu suất thu hồi nhiệt lạnh Trang 57 58 62 63 64 65 Đồ thị 5.7: Sự biến đổi dòng LPG 70 Đồ thị 5.8: : Sự biến đổi dòng To flare-01 71 Đồ thị 5.9: Sự biến đổi dòng Condensat 71 10 Đồ thị 5.10: Sự biến đổi dòng LPG K c =4,T d =5 72 11 Đồ thị 5.11: Sự biến đổi lưu lượng dòng condensat K c =4,T d =5 73 12 Đồ thị 5.12: Sự biến đổi dòng To flare-01 K c =4, T d =5 73 13 Đồ thị 5.13: Sự biến đổi dòng LPG LIC-01 (K c =10, T d =5) 74 14 Đồ thị 5.14: Sự biến đổi dòng Condensat LIC-01 (K c =10, T d =5) 74 15 16 17 Đồ thị 5.15: Sự biến đổi dòng To flare-01 LIC-01(K c =10, T d =5) Đồ thị 5.16: Sự biến đổi dịng LPG có điều khiển nối tiếp Cascade Đồ thị 5.17: Sự biến đổi dòng To flare-01 có điều khiển nối tiếp Cascade 75 76 76 18 Đồ thị 5.18: Sự biến đổi dòng Condensat với LIC-02(T d =5) 77 19 Đồ thị 5.19: Sự biến đổi dòng to fare-01 với LIC-02(T d =5) 77 20 Đồ thị 5.20: Sự biến đổi dòng LPG với LIC-02(T d =5) 78 21 Đồ thị 5.21: Sự biến đổi dòng Propan LIC-04 (K c =2, T d =2) 82 22 Đồ thị 5.22: Sự biến đổi dòng Butan LIC-04 (K c =2, T d =2) 83 23 Đồ thị 5.23: Sự biến đổi dòng Propan LIC-04 (K c =2, T d =2) 83 24 Đồ thị 5.24: Sự biến đổi dòng Butan LIC-04 (K c =4, T d =5) 84 25 Đồ thị 5.25: Sự biến đổi dòng Propan TIC-03 (K c =10, T d =5) 85 26 Đồ thị 5.26: Sự biến đổi dòng Butan TIC-03 (K c =10, T d =5) 85 27 Đồ thị 5.27: Sự tăng áp thiết bị ngưng tụ 90 28 Đồ thị 5.28: Sự biến đổi thông số xảy cố 91 29 Đồ thị 5.29: Sự ổn định áp suất xử lí cố theo phương án 92 30 Đồ thị 5.30: Sự ổn định áp suất xử lí cố theo phương án 93 31 32 33 Đồ thị 5.31: Ảnh hưởng cố tăng nhiệt lượng đun sôi đáy tháp đến thông số khác Đồ thị 5.32: Q trình xử lí cố tăng nhiệt độ đáy tháp C-02 theo phương án Đồ thị 5.33: Q trình xử lí cố tăng nhiệt độ đáy tháp C-02 theo phương án 94 94 95 34 Đồ thị 5.34: Sự biến thiên phần trăm lỏng thiết bị reboiler đun sôi 96 35 Đồ thị 5.35: Sự cố tăng mức chất lỏng reboiler tháp C-03 97 36 Đồ thị 5.36: Sự thay đổi dịng Butan có cố 97 37 Đồ thị 5.37: Q trình xử lí cố tăng mức chất lỏng reboiler tháp C-03 theo phương án 98 38 Đồ thị 5.38: Quá trình xử lí cố tăng mức chất lỏng theo phương án 99 39 Đồ thị 5.39: Sự biến đổi dịng Butan xử lí cố theo phương án 99 40 Đồ thị 5.40: Sự biến đổi dòng Butan xử lí cố theo phương án 100 Nghiên cứu tối ưu hóa cơng nghệ sản xuất LPG phần mềm Hysys 270.52Kmol/h 260.4Kmol/h Đồ thị 5.40: Sự biến đổi dịng Butan xử lí cố theo phương án Từ kết so sánh có cố xảy nên tiến hành xử lí theo phương án hiệu KẾT LUẬN:  Khi áp suất tháp C-02 tăng mức cho phép làm giảm hiệu suất thu LPG Xác định nguyên nhân nhiệt ngưng tụ đỉnh tháp giảm tiến hành xử lí hai phương án Phương án giảm lượng tháp ngưng tụ cách tăng độ mở van xả áp PIC-01 lên 75% đồng thời tăng độ mở LIC-02 80% Phương án hai giảm lượng tháp ngưng tụ cách giảm nhiệt độ đun sôi đáy tháp, phương án khơng hiệu làm giảm suất thu LPG  Khi nhiệt độ đáy tháp C-02 cao làm hàm lượng C + LPG vượt 2%mol Nguyên nhân cố nhiệt lượng đun sơi đáy tháp tăng đột ngột Có hai phương án xử lí thực giảm độ mở van điều chỉnh nhiệt độ đáy tháp với mục đích giảm lượng nhiệt cung cấp cho đáy tháp tiến hành giảm phần trăm mức chất lỏng thiết bị Reboiler Tuy nhiên tiến hành giảm lưu lượng chất lỏng thiết bị Reboiler để đạt nhiệt độ yêu cầu phần trăm chất lỏng thiết bị q 5%, phương án khơng hiệu khơng xử lí trường hợp nhiệt độ tăng đột ngột lần Luận văn cao học 2008-2010 100 Dương Thị Thúy Hoa Nghiên cứu tối ưu hóa cơng nghệ sản xuất LPG phần mềm Hysys  Khi mức chất lỏng Reboiler tháp C-03 tăng mức cho phép nguyên nhân điều khiển LIC-04 giảm xuống 10% Với cố tăng mức chất lỏng Reboiler tháp C-03 làm giảm hiệu suất thu Butan Để khắc phục cố phương án giải tăng độ mở van điều khiển LIC-04 lên 100% 50% Kết cho thấy tăng độ mở van mức 50% thời gian để hệ thống đạt ổn định ngắn Luận văn cao học 2008-2010 101 Dương Thị Thúy Hoa Nghiên cứu tối ưu hóa công nghệ sản xuất LPG phần mềm Hysys Chương 6: AN TỒN Khí nhiều nguồn ngun liệu dễ gây cháy nổ, đặc biệt LPG Do an toàn PCCC phận quan trọng để đảm bảo an tồn cơng trình an tồn lao động Hằng năm chi phí dành cho cơng tác chiếm đến 40% chi phí vận hành Một vấn đề cần quan tâm là: an toàn cháy, nổ 6.1 CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY RA CHÁY, NỔ:[31,30] 6.1.1 Nguyên nhân kỹ thuật: Do tình trạng máy móc, thiết bị, đường ống, nơi làm việc bị hư hỏng khoảng cách đặt máy móc gây 6.1.2 Nguyên nhân tổ chức: Nguyên nhân phụ thuộc vào việc tổ chức giao nhận công việc không quy định vi phạm quy định an tồn lao động như: khơng tn thủ quy trình kỹ thuật, khơng sử dụng lao động chuyên môn… 6.1.3 Nguyên nhân vệ sinh: Do phân xưởng làm việc môi trường không thông thống, khơng đủ độ sáng mơi trường có chứa nhiều chất gây ô nhiễm 6.2 NHỮNG YÊU CẦU VỀ PHỊNG CHỐNG CHÁY NỔ: Để phịng chống cháy nổ cần phải có biện pháp khắc phục nguyên nhân gây cố 6.2.1 Phòng chống cháy: Để phòng chống cháy cần thực biện pháp sau đây: • Ngăn ngừa khả tạo môi trường cháy Luận văn cao học 2008-2010 102 Dương Thị Thúy Hoa Nghiên cứu tối ưu hóa cơng nghệ sản xuất LPG phần mềm Hysys • Ngăn ngừa khả xuất nguồn cháy mơi trường cháy • Duy trì nhiệt độ môi trường thấp nhiệt độ cho phép lớn cháy • Duy trì áp suất môi trường thấp áp suất cho phép lớn cháy 6.2.2 Ngăn ngừa khả xuất nguồn gây cháy: Để ngăn ngừa khả xuất nguồn gây cháy môi trường cháy phải tuân theo quy tắc về: • Phải tiến hành giới hạn cháy nổ hỗn hợp Hydrocacbon với khơng khí oxy Bảng 6.1: Giới hạn cháy nổ số Hydrocacbon với khơng khí oxy: Với khơng khí Hydrocacbon Với oxy Giới hạn Giới hạn Giới hạn Giới hạn [% [%TT] [% TT] [% TT] TT] Metan 5.3 14 5.1 61 Etan 12.5 66 Propan 2.2 9.5 2.3 55 n-Butan 1.9 8.5 1.8 49 n-Pentan 1.5 7.8 1.8 49 Benzen 1.4 7.1 2.6 30 • Nồng độ cần thiết chất giảm độ nhạy chất cháy dạng khí lỏng Luận văn cao học 2008-2010 103 Dương Thị Thúy Hoa Nghiên cứu tối ưu hóa cơng nghệ sản xuất LPG phần mềm Hysys • Tính dễ cháy chất, vật liệu, thiết bị kết cấu 6.2.3 Ngăn ngừa khả xuất nguồn cháy: • Tuân theo quy định sử dụng, vận hành bảo vệ máy móc, thiết bị vật liệu sản phẩm khác nguồn cháy mơi trường cháy • Sử dụng thiết bị điện phù hợp với loại gian phòng sử dụng điện thiết bị điện bên ngồi phù hợp với nhóm hạng hỗn hợp nguy hiểm cháy nổ • Áp dụng quy trình cơng nghệ sử dụng thiết bị bảo đảm khơng phát sinh tia lửa điện • Có biện pháp chống sét cho nhà xưởng, thiết bị • Quy định nhiệt độ nung nóng cho phép lớn bề mặt thiết bị, sản phẩm vật liệu tiếp xúc với mơi trường cháy • Sử dụng thiết bị không phát tia lửa điện làm việc với chức chất dễ cháy nổ • Loại trừ điều kiện dẫn đến tự cháy nhiệt độ, chất xúc tác dụng hoá học sinh vật với vật liệu kết cấu sở sản xuất 6.3 NHỮNG BIỆN PHÁP TỔ CHỨC ĐỂ PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ: Để thực biện pháp an toàn cháy nổ cần thực biện pháp sau đây: • Trước giao việc phải tổ chức cho công nhân người liên quan học tập cơng tác an tồn cháy nổ Đối với môi trường làm việc đặc biệt nguy hiểm cháy nổ cán cơng nhân cần cấp giấy chứng nhận định kỳ kiểm tra lại • Mỗi khu vực cần phải xây dựng tiêu chuẩn quy phạm, nội quy an toàn chữa cháy thích hợp Luận văn cao học 2008-2010 104 Dương Thị Thúy Hoa Nghiên cứu tối ưu hóa cơng nghệ sản xuất LPG phần mềm Hysys • Mỗi khu vực cần thực quy định phòng cháy, chữa cháy bảo quản phương tiện phòng, chữa cháy • Trang bị phương tiện chữa cháy, xếp cho cán cơng nhân có thời gian tập • Xây dựng phương án chữa cháy với nguồn gây cháy • Với nguồn gây cháy phải thực biện pháp sau đây: o Cơ khí hố, tự động hố q trình cơng nghệ có liên quan đến sử dụng vận chuyển chất dễ cháy o Đặc biệt thiết bị sản xuất, bao bì kín cho chất dễ cháy nổ o Sử dụng ngăn, khoan, buồng cách ly cho trình để cháy nổ 6.4 CÁC PHƯƠNG TIỆN PCCC: Để khắc phục cố cháy nổ chỗ khu vực bể chứa LPG, khu vực chiết nạp, khu vực xuất nhập ôtô trang bị thiết bị sau: • Các thiết bị chữa cháy ban đầu: bình bọt, bình bột, bình CO • Hệ thống cứu hỏa cố định: lăng phun ống nối mềm, súng phun cố định, dàn phun sương bồn, máy bơm • Hệ thống cảnh giới báo động • Hệ thống tự dộng báo rị rỉ LPG • Hệ thống tự động báo cháy 6.5 NGUYÊN TẮC CỨU CHỮA VÀ KỸ THUẬT CHỮA CHÁY GAS: 6.5.1.Nguyên tắc cứu chữa: Khi có đám cháy, nổ xảy cần tổ chức chữa cháy theo nguyên tắc sau: • Phát lệnh báo chữa cháy theo phương án đơn vị Luận văn cao học 2008-2010 105 Dương Thị Thúy Hoa Nghiên cứu tối ưu hóa cơng nghệ sản xuất LPG phần mềm Hysys • Tổ chức phương án chữa cháy theo phương án định • Thơng báo cháy cho đơn vị liên quan để tổ chức phối hợp • Báo cho cơng an PCCC địa phương • Tổ chức nạn cho người bị nạn • Đóng chặt van khóa đường ống dẫn gas khu vực cháy • Di chuyển bình chứa gas, chất dễ cháy, tài sản phương tiện gần khu vực cháy nơi an tồn • Sử dụng phương tiện chữa cháy phù hợp dập tắt đám cháy 6.5.2 Kỹ thuật chữa cháy gas: Bình bột khơng đáp ứng việc dập buồng lửa gas trình sôi mãnh liệt pha lỏng, nên sử dụng chất BCF (Bromochloro difluoro methane), CO , bột dạng khô vào việc dập tắt đám cháy gas, chúng làm lỗng nồng độ gas, ngăn khơng khí tiếp xúc với lửa Do nguy hiểm đám cháy gas bất ngờ cháy nổ trở lại gây ảnh hưởng lớn đến diện rộng đám cháy Đám cháy LPG không nên dập trừ ta ngăn chặn nguồn đánh lửa sau Nếu lửa tiếp xúc trực tiếp với bồn LPG thành bể bị phá hủy áp suất cao bể bị nhiệt phá hủy áp suất cao bể, nên để cháy hết nơi bị rị rỉ lập Phải khống chế cường độ đám cháy để bảo vệ bồn chứa LPG, thiết bị, tất tài sản máy móc thiết bị gần lửa cung cấp gas cho đám cháy phải làm mát giản phun nước, vòi lăng phun,… Luận văn cao học 2008-2010 106 Dương Thị Thúy Hoa Nghiên cứu tối ưu hóa công nghệ sản xuất LPG phần mềm Hysys Phần bể LPG, nơi tiếp xúc với pha diên tích nguy hiểm bể sát với đám cháy, nước làm mát phải cung cấp đỉnh bể tránh bị phá hủy kết cấu Bên cạnh tai nạn xảy cháy nổ cịn vấn đề cần quan tâm "Độc tính hố chất cách phịng chống" Các phương pháp phịng tránh sau: • Khi làm việc cơng nhân phải mang thiết bị phịng độc như: mặt nạ, găng tay, quần áo bảo hộ, ủng để tránh nhiễm độc • Thực quy định sức khỏe cho cán cơng nhân viên • Kiểm tra sức khỏe định kỳ cho công nhân để kịp thời phát điều trị, thay đổi môi trường làm việc cho công nhân 6.6 YÊU CẦU VỀ AN TỒN GIAO THƠNG TRONG NHÀ MÁY: Trong nhà máy có nhiều đường giao thơng việc bố trí đường lại phải đảm bảo khoa học khơng để xảy tai nạn, phải đảm bảo cho việc lại có cố cháy nổ xảy Muốn đạt tốt điều cần bố trí đường nhà máy cho hợp lý + Đường ơtơ phải có lề đường vỉa hè dành cho người + Đường chiều phải có chiều rộng tối thiểu 3,5 m + Đường hai chiều phải có chiều rộng tối thiểu 6m Nếu đường cụt phải có bãi quay xe, bề rộng 12 m Luận văn cao học 2008-2010 107 Dương Thị Thúy Hoa Nghiên cứu tối ưu hóa cơng nghệ sản xuất LPG phần mềm Hysys KẾT LUẬN Thông qua q trình mơ dây chuyền sản xuất LPG với ngun liệu khí Bạch Hổ có pha phần Condensat Nam Côn Sơn luận văn giải số vấn đề sau: Xây dựng dây chuyền sản xuất LPG mô tĩnh thu sản phẩm gồm: LPG, condensat khí thương phẩm đạt chất lượng theo tiêu chuẩn ASTM TCVN Nghiên cứu số vấn đề công nghệ: + Khảo sát tỉ lệ pha trộn khí Bạch Hổ Condensat Nam Côn Sơn cho thấy pha nhiều Condensat Nam Cơn Sơn lượng LPG giảm hàm lượng C , C condensat so với khí Bạch Hổ Với yêu cầu LPG 50/50 tỉ lệ pha trộn khí Bạch Hổ/Condensat Nam Côn Sơn = 2.73/1 + Khảo sát tỉ lệ tuần hoàn để tăng chất lượng LPG cho thấy với tỉ lệ tuần hồn etan nhiều chất lượng LPG hàm lượng nhẹ tiêu tốn công suất nén lớn nên chọn tỉ lệ hồi lưu etan 0.1:0.9 đạt chất lượng LPG theo yêu cầu mà tiêu tốn công suất nén không lớn + Khảo sát tỉ lệ chia dòng thiết bị Tee-03 ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi nhiệt lạnh Kết cho thấy tỉ lệ To E-01/To Tubo=0.27/0.73 hiệu suất thu hồi nhiệt lạnh tháp C-05 cao + Ngoài yếu tố ngun liệu thơng số cơng nghệ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cụ thể hai thông số ảnh hưởng trực tiếp số hồi lưu nhiệt độ đun sơi đáy tháp • Với số hồi lưu cao chất lượng LPG tốt nhiên hiệu suất thu giảm nên số hồi lưu thích hợp R=3.75 • Nhiệt độ đun sôi đáy tháp C-01 ảnh hưởng trực tiếp đến hàm lượng etan LPG, kết khảo sát cho thấy nhiệt độ 158.5oC hàm lượng Luận văn cao học 2008-2010 108 Dương Thị Thúy Hoa Nghiên cứu tối ưu hóa cơng nghệ sản xuất LPG phần mềm Hysys etan LPG 0.02% mol, phù hợp với yêu cầu hàm lượng nhẹ LPG thương phẩm • Với nhiệt độ đun sơi đáy tháp lớn cho hiệu suất thu LPG cao kèm theo hàm lượng cấu tử nặng C + cao nên để đảm bảo hiệu suất LPG cao mà hàm lượng C + cho phép nên tiến hành nhiệt độ 175oC Chuyển dây chuyền từ mô tĩnh sang mô động để khảo sát hoạt động dây chuyền thực tế Xây dựng mơ hình điều khiển cho hai tháp chưng C-02 C-03, thiết bị quan trọng dây chuyền Giả lập cố gây ổn định tháp C-02 C-03 Sau phân tích đánh giá nguyên nhân gây cố tiến hành xử lí số tình sau: + Sự cố tăng áp C-02: Nguyên nhân nhiệt ngưng tụ đỉnh tháp không đủ để ngưng tụ lượng Phương án xử lí giảm lưu lượng tháp ngưng tụ cách tăng độ mở van xả áp PIC-01 lên 75% đồng thời tăng độ mở LIC-02 80% đạt giá trị đặt 1100 KPa, tiến hành chuyển điều khiển LIC PIC sang chế độ tự động + Sự cố tăng nhiệt độ đáy tháp tháp C-02: Nguyên nhân nhiệt đun sôi đáy tháp cao mức cho phép Phương án xử lí có hiệu giảm độ mở TIC-01xuống 42%, sau nhiệt độ giảm xuống 178oC chuyển điều khiển LIC sang chế độ tự động + Sự cố tăng mức chất lỏng Reboiler đáy tháp C-03: Nguyên nhân mức chất lỏng Reboiler giảm xuống thấp Cách xử lí tăng độ mở điều khiển LIC-04 lên 50%, mức chất lỏng gần đạt đến mức 50% tiến hành chuyển LIC-04 sang chế độ tự động Với bảng đánh giá chất lượng kinh tế thu từ dây chuyền mô cho thấy trộn Condensat Nam Côn Sơn với khí Bạch Hổ lợi nhuận thu cao Luận văn cao học 2008-2010 109 Dương Thị Thúy Hoa Nghiên cứu tối ưu hóa cơng nghệ sản xuất LPG phần mềm Hysys KIẾN NGHỊ Qua kết nghiên cứu cho thấy Condensat Nam Cơn Sơn sử dụng để pha trộn vào với khí Bạch Hổ làm nguyên liệu để sản xuất LPG Đây hướng nghiên cứu đắn trình chế biến xây dưng với chế độ công nghệ tối ưu thu LPG đạt chất lượng theo TCVN ASTM góp phần vào việc tận dụng lượng lớn Condensat từ nhà máy xử lí khí khơ Nam Cơn Sơn Tuy nhiên luận án tập trung vào xây dựng dây chuyền mô tĩnh mô động khu vực tháp chưng C-02 C-03 nên chưa phản ánh hết hoạt động toàn nhà máy Nếu có thời gian tơi nghiên cứu tiếp mơ động tồn nhà máy, nghiên cứu thêm tiện ích phần mềm Hysys điều khiển cao cấp APC: Ratio control, DSC …và ảnh hưởng thời gian trễ điều khiển đến chất lượng sản phẩm, đặc biệt toán kinh tế xét đến hiệu kinh tế thời gian thu hồi vốn nhà máy sản xuất hóa chất cơng cụ Enter sizing and Economix enviroment Luận văn cao học 2008-2010 110 Dương Thị Thúy Hoa Nghiên cứu tối ưu hóa cơng nghệ sản xuất LPG phần mềm Hysys TÀI LIỆU THAM KHẢO Bloch Claire Soares Heinz P (1999), Tuboexpanders Process Applications, Hickham Industries, Inc., USA Burn Roland S (2001), Advanced Control Engineering, Department of Mechanical and Marine Engineering University of Plymouth, UK Campbell John M (1994), Gas condition and processing, The Basic Principles, Campbell Petroleum Series Nonal, Oklahoma Vol Campbell John M (1994), Gas condition and processing, The Basic Principles, Campbell Petroleum Series Nonal, Oklahoma Vol Chau P.C (2001), Chemical Process Control a First Course With Matlab, University of California, San Diego Chorng H Twu* , Coon John E., Kusch Melinda G., and Harvey Allan H (1994), Selection of Equations of State Models for Process Simulator, Simulation Sciences, Inc., 601 South Valencia Avenue, Brea, CA 92621 (USA) Coughanowr Donald R., Process systems analyasis and control, New York McGraw Hill, pp 254-255 Dobre Tanase G and Sanchez Marcano Jose G (2007), Chemical Engineering, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co.KGaA,Weinheim Fouad M Khoury (1995), Predicting the Performance of Multistage Separation Processes, Gulf Publishing Company, USA 10 Hamid Mohd Kamaruddin ABD (2007), Introduction to Chemical Engineering Simulation, Department of Chemical Engineering, University Teknologi Malaysia Luận văn cao học 2008-2010 111 Dương Thị Thúy Hoa Nghiên cứu tối ưu hóa cơng nghệ sản xuất LPG phần mềm Hysys 11 Jansen J.D and Currie P.K (2004), Modelling and Optimisation of Oil and Gas Production Systems, Department of Geotechnology, Delft University of Technology, The Netherlands 12 Keith Mobley R (2001), Plant Engineering Handbook, The Plant Performance Group Knoxville, Tennessee, USA, pp 302-313 13 Kerry Frank G (2006), Industrial Gas Handbook: Gas separation and purification, New York 14 Kuppan T (2000), Heat Exchanger Design Handbook, Department of Mechanical Engineering The Ohio State University, New York 15 Luyben William L (1990), Process Modeling, Simulation and Control for chemical engineering, Mc Graw-Hill, New York, pp 237 16 Luyben William L (2002), Distillation Design and Control Using AspenTM Simulation, Lehigh University Bethlehem, Pennysyvania, New York 17 Luyben William L (2004), Plantwide Dynamic Simulation in Chemical Processingand Control, Lehigh University Bethlehem, Pennysyvania, New York 18 Mohammad Abdul W & Takriff Mohd S (2003), “Using professional simulation software for better integration in the chemical engineering undergraduate curriculum”, University Kebangsaan Malaysia Selangor, Malaysia 19 Mohsen Mohsen-Nia, U of Illinois, HamiciMrxidaress,Amir-KabirU., and Mansoori G.A.,* U of illinois (1993), “A Simple Cubic Equation of State for Hydrocarbons and Other Compounds”, Society of Petroloum Engineer, Inc 20 Petechim/GPMB (1998), VietNam Gas Utilization Project, Dinh Co VietNam Luận văn cao học 2008-2010 112 Dương Thị Thúy Hoa Nghiên cứu tối ưu hóa cơng nghệ sản xuất LPG phần mềm Hysys 21 Perry Robert H and Green Don W Green (1999), Perry’s Chemical Engineers’ Handbook, Section Process Control, pp 720-750 22 Seider Warren D., Seader J D., Lewin Daniel R (2005), Product and Process Design Principles, Synthesis, Analysis and evaluation, John Wiley & Sons Inc USA 23 Smith Eric M (2005), Advances in Thermal Design of Heat Exchangers, John Wiley & Sons Ltd, England 24 Smith R (2005), Chemical Process Design and Integration, John Wiley & Sons Inc., New York 25 Speight James G (2002), Chemical and Process Design Handbook, Mc Graw-Hill Companies, New York 26 Strigle R.F.(1994), Packed Tower Design and Applications, Section 2, Gulf Publishing Company, USA 27 Walas Stanley M (1990) Chemical Process Equipment, Section 3, Butterworth- Heinemarm, Elsevier, USA, pp 2-22 28 Ya Song Wei and Sadus Richard J (2000), Equations of State for the Calculation of Fluid Phase Equilibria, Computer Simulation and Physical Applications Group, School of Information Technology, Australia 29 Nguyễn Bin (2004), Các q trình, thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm, Tập 3, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 30 Trần Văn Dịch, Đinh Đắc Hiến (2005), Kỹ thuật an tồn mơi trường, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 31 Nguyễn Thế Đạt (2005), Khoa học kỹ thuật bảo hộ lao động số vấn đề môi trường, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Luận văn cao học 2008-2010 113 Dương Thị Thúy Hoa Nghiên cứu tối ưu hóa cơng nghệ sản xuất LPG phần mềm Hysys 32 Nguyễn Thị Minh Hiền (2010), Công nghệ chế biến khí tự nhiên khí đồng hành, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 33 Lê Văn Hiếu (2005), Công Nghệ Chế Biến Dầu Mỏ, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 34 Nguyễn Văn Hịa (2000), Cơ sở tự động hóa, Tập 1, Nhà xuất Giáo dục 35 Kiều Đình Kiểm (2005), Sản phẩm dầu mỏ hóa dầu, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 36 Tập thể tác giả (1999), Cơng nghệ chế biến khí tự nhiên khí dầu mỏ, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 37 Tổng Cơng ty xăng dầu Việt Nam (2000), Tạp chí dầu khí, số 38 Tổng Cơng ty xăng dầu Việt Nam (2000), Sổ tay khí hóa lỏng 39 Http:// www.pvgas.com.vn 40 Http:// www.Congnghedaukhi.com.vn 41 Http:// www.vinachem.com.vn Luận văn cao học 2008-2010 114 Dương Thị Thúy Hoa ... 10 Dương Thị Thúy Hoa Nghiên cứu tối ưu hóa cơng nghệ sản xuất LPG phần mềm Hysys • Công nghệ sản xuất LPG nhà máy San-Antonio (Mỹ): 10 Hình 2.1: Sơ đồ cơng nghệ sản xuất LPG nhà máy San-Antonio... Negative Dương Thị Thúy Hoa Nghiên cứu tối ưu hóa công nghệ sản xuất LPG phần mềm Hysys Chương 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT LPG [32,36,39] Để đáp ứng nhu cầu ngày nhiều LPG thị trường có nhiều phương... chuyền công nghệ phần mềm Hysys môi trường tĩnh động cần tìm hiểu sơ lược phần mềm chương Luận văn cao học 2008-2010 17 Dương Thị Thúy Hoa Nghiên cứu tối ưu hóa cơng nghệ sản xuất LPG phần mềm Hysys